[原创]2011届高考数学文科考点专题复习28
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2011届文科数学高考复习的几点做法武岭中学邬建方时间过得真快,一眨眼2011届学生的高考复习工作又开始了,复习工作安排的是否得当,直接关系到明年的硕果能否累累,因此我们作为教师必须重视整个教学进程的安排,重视每个阶段甚至每天的工作计划,重视每天上课时的各个重要环节。
下面就我个人的想法来谈谈自己在复习中的一些做法:一、复习计划:第一轮复习时复习高考的主干只是(如函数、导数、数列、解几、三角等),然后复习次要知识,做到主次分明,时间比例恰当,这样便于学生练习综合试题,争取高三第一学期第一轮复习结束。
第二学期开始进行专题复习,同时结合综合试卷的练习,讲练同步进行。
一般整个过程复习两轮。
二、复习时几个重要环节的处理:1.选择好一本优秀的复习用书是复习工作的一个重要方面,这样便于教师能更顺畅地展开复习工作。
2.做好“五认真”工作,特别是备课、上课与批改作业,教师备课要备出点新意,不要按复习用书依样画葫芦,应适当增加修改与补充,甚至要有变式等。
上课时不忽略知识点与方法的总结,而且这块是重头戏,特别是我们这样的生源。
知识点的总结,解题方法的归类尤其显得重要,而且要求方法要领到家门口,使其拿到题目不至于得零分,这课后的批改是发现问题的关键,特别是高三大量的讲义,必须在批改后进行统计,统计其错在何处,为什么会错,这样对提高作业,讲义的有效性应该是非常有效的手段,而且要做到批改与反馈的及时,拖延不得,经过试探后发现以上做法确确实实能激起学生的兴趣,提高学生的成绩。
3.做两个“积累”工作:一是积累学生平时讲义中的错题,最好专门弄个文件夹将其归类,然后再第二轮复习时可以作为查漏补缺的一份好资料;二是积累平时自己看到的和网上找到的好题,在平时作业或测试时渗透给学生,真正做到精选题目,起到训练的实际效果。
4.做两个“专研”工作:一是专研考试说明,不要在不做要求或低要求的知识点上花大量时间,需要主次分明,分配合理;二是要专研指导意见,明确各个知识点在高考中的地位。
2011届薛窑中学高三(文科)数学复习计划一. 学情分析本届高三学生基础相对薄弱,处理常规问题的通解通法未能落实到位,常见的数学思想还未形成。
均分还可以,但有效分数段人数不理想。
二.努力目标及指导思想高三第二学期复习在上学期第一轮复习的基础上进行第二、第三轮复习,第二轮主要是专题复习,第三轮是综合复习,第二轮复习是起承上启下,使知识系统化、条理化,促进灵活应用的关键时期。
我们以《步步高》为主线,穿插各地模拟卷和针对性练习,结合本校学生特点,建立以“强化基础夯实,重点突出,难点分解,各个击破,综合提高。
注重化归、整体、分类、数形结合等数学思想方法的渗透,及注重通性通法,淡化特殊技巧,优化思维品质”的二轮复习思路。
力争高考达到同类完中第一。
三. 方法与措施(一)、重视《考试大纲》与《考试说明》的学习,这两本书是高考命题的依据,是回答考什么、考多难、怎样考这3个问题的具体规定和解说。
(二)、重视课本的示范作用。
高三复习时间紧,任务重,内容多,但绝不能因此而脱离教材,相反,要紧扣大纲,抓住教材,在总体上把握教材,明确每一章、每一节的知识在整体中的地位的作用。
纵观近几年的高考试题,每年的试题都与教材有着密切的联系,有的是将教材中的题目略加修改、变形后作为高考题,还有的是将教材中的题目合理拼凑、组合作为高考题。
教材中还蕴涵着大量的数学思想方法和解题技巧,《数列》为例,其中推导等差数列前n项和公式用到了“倒序相加法”,推导等比数列前n项和公式用到了“错位相减法”及分类讨论的数学思想。
(三)、注重主干知识的复习,高考数学科《考试大纲》指出:“对于支撑学科知识体系的重点知识,要占有较大的比例,构成数学试题的主体。
根据2010年浙江高考数学命题的特点,对数学基础知识的考查,虽然不刻意追求知识点的百分比,但对支撑数学科知识体系的主干知识,考查时保证较高的比例,即重点知识重点考查,如函数及其性质的考查就保持了较高的比例,并达到必要的深度。
训练13 平面向量(一)一、选择题(方法:直接选择法、特殊化法、估算选择法、特征选择法、数形结合法、结论选择法)1.(2010安徽文)(3)设向量()1,0a =, 11,22b ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,则下列结论中正确的是( )(A) a b =(B)a b ⋅=(C) //a b (D) a b - 与b垂直2.(2010湖南理)4、在Rt ABC ∆中,C ∠=90°,AC=4,则AB AC ⋅uu u r uu u r等于( )A 、-16B 、-8C 、8D 、163.(2010重庆文)(3)若向量()3,a m = ,()2,1b =-,0a b ⋅= ,则实数m 的值为( )(A )32-(B )32(C )2 (D )64.(2010重庆理)(2) 已知向量,a b满足0,1,2a b a b ⋅=== ,则2a b -= ( )A. 0B.D. 85.(2009重庆卷理)已知()1,6,2a b a b a ==⋅-=,则向量a 与向量b 的夹角是( )A .6π B .4π C .3π D .2π 6.(2010四川理)(5)设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,216,B C A B A C A B A C =∣+∣=∣-, 则AM ∣∣= ( )(A )8 (B )4 (C ) 2 (D )17.(2010辽宁理)(8)平面上O,A,B 三点不共线,设,OA a OB b ==,则△OAB 的面积等于( )(A)8.(2010湖北文)8.已知ABC ∆和点M 满足0MA MB MC ++=.若存在实m 使得AB AC m AM += 成立,则m =( )A.2B.3C.4D.59.(2010全国卷2理)(8)ABC V 中,点D 在AB 上,CD 平方ACB ∠.若CB a = ,CA b =,1a = ,2b =,则CD =u u u r ( )(A )1233a b + (B )2133a b + (C )3455a b + (D )4355a b +10.(2010山东文)(12)定义平面向量之间的一种运算“ ”如下:对任意的(),a m n =,(),b p q = ,令a b mq np =-,下面说法错误的是( )(A)若a 与b 共线,则0a b =(B) a b b a =(C)对任意的R λ∈,有()()a b a b λλ=(D) ()()2222a b a ba b +⋅=11.(2007湖北)设()4,3a = ,a 在b b在x 轴上的投影为2,且14b ≤ ,则b为( )A .(214),B .227⎛⎫-⎪⎝⎭, C .227⎛⎫- ⎪⎝⎭,D .(28),12.(2010全国卷1文)(11)已知圆O 的半径为1,PA 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为两切点,那么PA PB ∙的最小值为( )(A) 4- (B)3-(C) 4-+(D)3-+二、填空题(策略:快--运算要快;稳--变形要稳;全--答案要全;细--审题要细。
2012届高考数学复习专题模拟:立体几何(2012届模拟题)立体几何(1)(2011届·成都树德协进中学高三期中)19、(12分)长方体1111D C B A ABCD -中,1==BC AB ,21=AA ,E 是侧棱1BB 中点.(Ⅰ)求直线1AA 与平面E AC 1所成角的大小; (Ⅱ)求二面角B AC E --1的大小; (Ⅲ)求三棱锥11C AD E -的体积.答案:(I )arcsin ,距离与面33AEC )(1515arccos)(3311D III II 61V 11A E C -D =(2011届·江西白鹭洲中学高三期中(文))4.已知m 、n 为两条不同的直线,βα,为两个不同的平面,下列四个命题中,错误的命题个数是 ( A )①n m n m //,,,//则βαβα⊂⊂;②若βαββαα//,//,//,,则且n m n m ⊂⊂网③βαβα⊥⊂⊥m m 则若,,; ④ααββα//,,,m m m 则若⊄⊥⊥A .1B .2C .3D .4 (2011届•江西白鹭洲中学高三期中(文))8.某几何体的三视图如图所示,根据图中标出的数据,可得这个几何体的表面积为( B )A .344+B .544+C .38D .12(2011届•江西白鹭洲中学高三期中(文))9. 已知3||,22||==q p ,p 与q的夹角为4π,则以 q p b q p a3,25-=+=为邻边的平行四边形的长度较小的对角线的长是( A ).A.15B.15 C. 4 D. 14(2011届•江西白鹭洲中学高三期中(文))19. (本小题满分12分)如图所示,在正三棱柱ABC-A 1B 1C1ACA C 1中,底面边长是2,D 是棱BC 的中点,点M 在棱BB 1上,且BM=31B 1M ,又CM ⊥AC 1. (Ⅰ)求证:A 1B//平面AC 1D ; (Ⅱ)求三棱锥B 1-ADC 1体积.答案:提示:)1(连接C A 1,交1AC 于点,E 连接DE ,则DE 是BC A 1∆的中位线,B A DE 1//,又111ADC B A ,ADC 面面⊄⊂DE ,D AC //11面B A ∴.)2(在正三棱锥111C B A ABC -中,BC 是D 的中点,则11B BCC 面⊥AD ,从而MC AD ⊥,又1AC CM ⊥,则1ADC CM 和面内的两条相交直线1AC AD,都垂直,1ADC MC 面⊥∴,于是1DC CM ⊥,则1CDC ∠与MCB ∠互余,则1tan CDC ∠与MCB ∠tan 互为倒数,易得221=AA , 连结D B 1,∴2211=∆D C B S ,D C B 11面⊥AD , ∴三棱锥11ADC -B 的体积为362. 方法2:以D 为坐标原点,DA DC ,为x y ,轴,建立空间直角坐标系,设h BB =1,则)0,0,0(D ,)0,0,1(-B ,0,0,1(C ,)0,3,0(A ,),0,1(1h B -,),0,1(1h C , ),3,0(1h A ,)4,0,1(hM -,→B A 1),3,1(h ---=,),3,1(),0,3,0(1h A C AD --=-=→→,设平面D AC 1的法向量),,(z y x n =→,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅→→→→010n A C n AD )1,0,(-=⇒→h n ,→→⊥n B A 1 ∴D AC //11面B A)2(),3,1(),4,0,2(1h AC h CM -=-=→→,1AC CM ⊥,=⋅→→1AC CM 0422=+-h ,22=∴h .平面D AC 1的法向量为)1,0,22(-=→n ,)22,3,1(1-=→A B 点)22,0,1(1-B 到平面D AC 1的距离3241=⋅=→→→nd nA B ,233=∴∆ADCS . 3623242333111=⨯⨯=∴-ADC B V .(2011届•江西白鹭洲中学高三期中(文))20. (本小题满分12分)在数列{}n a 中,).)((2,1*2111N n a a a na a n n ∈+⋅⋅⋅++==+(Ⅰ)求2a 、3a 、4a 及通项公式n a ;(Ⅱ)令n n n a b 12+=,求数列{}n b 的前n 项和S n ; 答案:(1)由题意得,4,3,2432===a a a 当2≥n 时,)(2211n n a a a na +++=+ , ①).(2)1(121-+++=-n n a a a a n ②①-②得,2)1(1n n n a a n na =--+ 即,1,)1(11nn a a a n na n n n n +=+=++ ),2(123121123121≥=-⋅⋅=⋅⋅=∴-n n n n a a a a a a a a a n n n 又11=a 满足上式,∈=∴n n a n (N *) . (4分)(2)由(1)得∈=+n n b n n (21N *) ,14322232221+⋅++⋅+⋅+⋅=n n n S , ③ .223222122543+⋅++⋅+⋅+⋅=n n n S ④③-④得,2)2222(2215432++⋅-+++++=-n n n n S .42)1(2+-=+n n n S(2011届·温州十校联合体高三期中(理))6.设,,αβγ是三个不重合的平面,n m ,是不重合的直线,下列判断正确的是(D )A .若γββα⊥⊥,则γα||B .若,//,l αββ⊥则l α⊥C .若αα||,||n m 则//m nD .若αα⊥⊥n m ,则//m n(2011届•温州十校联合体高三期中(理))12.一个五面体的三视图如下,正视图与侧视图是等腰直角三角形,俯视图为直角梯形,部分边长如图所示,则此五面体的体积为 ▲ .2侧视图22正视图211俯视图2(2011届•温州十校联合体高三期中(理))16.如图,已知直线1212//,,l l A l l 是之1间的一定点,并且A 到21,l l 之间的距离分别为3和2,B 是直线2l 上一动点,作AB AC ⊥且使AC 与直线1l 交于点C ,则ABC ∆的面积的最小值是 ▲ 6(2011届•温州十校联合体高三期中(理))17.下列四个命题:①圆4)1()2(22=+++y x 与直线02=-y x 相交,所得弦长为2;②直线kx y =与圆1)sin ()cos (22=-+-θθy x 恒有公共点;③若棱长为3的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为108π;④若棱长为2的正四面体的顶点都在同一球面上,则该球的体积为π23其中,正确命题的序号为 ▲(2) (4) 写出所有正确命的序号)(2011届•温州十校联合体高三期中(理))20(本小题满分14分)已知在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是边长为4的正方形,△PAD 是正三角形,平面PAD ⊥平面ABCD ,E 、F 、G 分别是PA 、PB 、BC 的中点.(I )求证:EF ⊥平面PAD ;(II )求平面EFG 与平面ABCD 所成锐二面角的大小;答案:解:方法1:(I )证明:∵平面PAD ⊥平面ABCD ,AD AB ⊥,∴⊥AB 平面PAD , …………(4分) ∵E 、F 为PA 、PB 的中点,∴EF //AB ,∴EF ⊥平面PAD ; …………(6分) (II )解:过P 作AD 的垂线,垂足为O ,∵ABCD PAD 平面平面⊥,则PO ⊥平面ABCD . 取AO 中点M ,连OG ,,EO,EM, ∵EF //AB//OG,∴OG 即为面EFG 与面ABCD 的交线…………(8分) 又EM//OP,则EM ⊥平面ABCD .且OG ⊥AO,故OG ⊥EO ∴EOM ∠ 即为所求 …………(11分) 中EOM ∆Rt ,EM =,3OM=1∴tan EOM ∠=,3故 EOM ∠= 60∴平面EFG 与平面ABCD 所成锐二面角的大小是 60 …………(14分)方法2:(I )证明:过P 作P O ⊥AD 于O ,∵ABCD PAD 平面平面⊥, 则PO ⊥平面ABCD ,连OG ,以OG ,OD ,OP 为x 、y 、z轴建立空间坐标M系, …………(2分)∵PA =PD 4==AD ,∴2,32===OA OD OP , 得)32,0,0(),0,2,0(),0,2,4(),0,2,4(),0,2,0(P D C B A --,)0,0,4(),3,1,2(),3,1,0(G F E --, …………(4分)故)32,2,0(),0,4,0(),0,0,2(-===, ∵0,0=⋅=⋅,∴EF ⊥平面PAD ; …………(6分) (II )解:)3,1,4(),0,0,2(-==,设平面EFG 的一个法向量为),,,(z y x =n则⎪⎩⎪⎨⎧=-+=⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅03402,00z y x x EF ,即n n , )1,3,0(,1==n 得取z , …………(11分) 平面ABCD 的一个法向量为),1,0,0(1=n ……(12分) 平面EFG 与平面ABCD 所成锐二面角的余弦值是:21||||,cos |111=⋅>=<n n n n n n ,锐二面角的大小是60; …………(14分)(2011届•温州十校联合体高三期中(理))21.(本题满分15分)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>F的距离的最大值为1。
江苏省常州市中学2011高考冲刺复习单元卷—函数与不等式一、填空题:(请把答案直接填空在答题卷相应位置上。
)1. 若函数(1)f x +的定义域为[0,1],则(31)f x -的定义域为 ▲ .2. 已知集合10x A x x⎧⎫-=>⎨⎬⎩⎭,13x B y y ⎧⎫⎪⎪⎛⎫==⎨⎬⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则=B A ▲ .3. 下列说法错误的是: ▲ (1)命题“若2320x x -+=,则1x =”的逆否命题为:“若1x ≠,则2320x x -+≠”(2)“1x >”是“||1x >”的充分不必要条件; (3)若p 且q 为假命题,则p 、q均为假命题;(4)命题p :“x R ∃∈,使得210x x ++<”,则p ⌝:“x R ∀∈,均有210x x ++≥”4. 下列三个命题中,真命题是: ▲ ①“若1xy =,则,x y 互为倒数”的逆命题; ②“面积相等的三角形全等”的否命题;③“若1m ≤,则方程220x x m -+=有实根”的逆否命题.5.若函数()f x =,则a 的取值范围为 ▲ .6. 已知实数,x y 满足xx y y=-,则x 的取值范围是 ▲ .7. 函数()()y f x x R =∈的图象如图所示,则当01a <<时,函数()(log )a g x f x =的单调减区间是 ▲ .8.已知函数22()1(,)f x x ax b b a R b R =-++-+∈∈,成立,若当[]1,1x ∈-时,()0f x >恒成立,则b 的取值范围是 ▲ .9、已知00(,),(1,1),(5,2)A x y B C ,如果一个线性规划问题为可行域是ABC ∆边界及其内部,线性目标函数z ax by =+,在B 点处取得最小值3,在C 点处取得最大值12,则00ax by + 范围 ▲ .10、设(),()f x gx 均是定义在R 上奇函数,且当0x <时,'()()()'()0,(2)(2)0f xg x f x g x f g +<--=,则不等式()()0f x g x >的解集为 ▲ .11. 若12,x x 是方程1112()2xx-+=的两个实数解,则12x x += ▲ .12、线性目标函数z=2x -y 在线性约束条件{||1||1x y ≤≤下,取最小值的最优解是____ ▲13.若实数x 、y 满足10,0,2,x y x x -+≤⎧⎪>⎨⎪≤⎩则yx 的取值范围是 ▲ .14.已知,,x y z 满足5000x y x x y k -+≥⎧⎪≤⎨⎪++≥⎩,且24z x y =+的最小值为6-,则常数k 的值为 ▲ .二、解答题:(请在指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
2011年高三数学第二轮复习方法初探阜阳四中李斌第一轮复习是知识点的过关,要把《考试大纲》及《考试说明》中的每一个知识点都要复习到,第一轮复习是知识的积累与量变的过程,是解决容易题与中档题的,而第二轮复习则不同,要抓住重点,以点代面,培养数学素质,提升分析问题与解决问题的能力、创新与探究能力,它是量变到质变的过程,是解决中档题与压轴题的。
安徽的高考数学自主命题已有五年,已经成熟,为了更好地推进新课程改革,高考导向作用会越来越明显。
所以要钻研新课程标准,分析《考试说明》,抓住重点模块,筛选或原创典型题型,一定要给学生思考的空间与时间,让学生限时训练;老师讲得精彩,学生听得痴迷,如果学生不能消化吸收,不能触类旁通、举一反三,不能从实践当中反思、总结,那么学生还是适应不了高考的,也不可能在高考中取得优异的绩,所以要根所据第一轮复习中学生出现过的问题,要进行专题复习,突出其重要的数学思想方法。
其中数学思想方法包括:函数与方程的思想方法、数形结合的思想方法、分类整合的思想方法、特殊与一般的思想方法、转化与化归的思想方法、必然与或然的思想方法。
数学思想方法是对数学知识内容和方法的本质认识,是对数学的规律性的理性认识。
高考通过对数学思想方法的考查,能够最有效地检测学生对数学知识的理解和掌握程度,能够最有效地反映出学生对数学各部分内容的衔接、综合和渗透的能力《考试大纲》对数学考查的要求是“数学学科的系统性和严密性决定了数学知识之间深刻的内在联系,包括各部分知识的纵向联系和横向联系,要善于从本质上抓住这些联系,进而通过分类、梳理、综合,构建数学试卷的框架结构”。
而数学思想方法起着重要桥梁连接和支称作用,“对数学思想方法的考查是对数学知识在更高层次上的抽象和概括的考查,考查时必须要与数学知识相结合,通过数学知识的考查,反映考生对数学思想方法的掌握程度”。
“数学科的命题,在考查基础知识的基础上,注重对数学思想方法的考查,注重对数学能力的考查,展现数学的科学价值和人文价值,同时兼顾试题的基础性、综合性和现实性,重视试题间的层次性,合理调控综合程度,坚持多角度、多层次的考查,努力实现全面考查综合数学素养的要求。
高考数学选择题与填空题专项过关训练1.直觉思维在解数学选择题中的应用数学选择题在高考试卷中,所占的分值60分,它具有概括性强,知识覆盖面广,小巧灵活,且有一定的综合性和深度等特点,考生能否迅速、准确、全面、简捷地解好选择题,对于能否进入最佳状态,以至于整个考试的成败起着举足轻重的作用.解答选择题的基本策略是准确、迅速。
数学思维包括逻辑思维和直觉思维两种形式,逻辑思维严格遵守数学概念和逻辑演绎的规则,而直觉思维不受固定的逻辑规则约束,它直接领悟事物本质,是一种跳跃式的预见,因此大大缩短思考时间。
在解数学选择题时,巧妙运用直觉思维,能有效提高解题速度、准确度。
培养数学直觉思维,可以从特殊结构(包括代数式的结构、图形的结构、问题的结构)、特殊数值、特殊位置、变化趋势、变化极限、范围估计、运算结果、特殊联系等方面来进行。
一、从特殊结构入手【例题1】 )A 、1B 、21C 、2D 、22此题情境设置简洁,解决方法也多,通常可以考虑作出对棱的公垂线段再转化为直角三角形求解。
不过若能意识到把这个正四面体置于一个正方体结构中(如图1),则瞬间得到结果,就是该正方体的棱长,为1,选图1二、从特殊数值入手【例题2】、已知ππ2,51cos sin ≤<=+x x x ,则tan x 的值为( )A 、43-B 、43-或34-C 、34-D 、43由题目中出现的数字3、4、5是勾股数以及x 的范围,直接意识到34sin ,cos 55x x =-=,从而得到3tan 4x =-,选C 。
【例题3】、△ABC 中,cosAcosBcosC 的最大值是( )A 、383 B 、81 C 、1 D 、21本题选自某一著名的数学期刊,作者提供了下列 “标准”解法,特抄录如下供读者比较: 设y=cosAcosBcosC ,则2y=[cos (A+B )+ cos (A-B )] cosC ,∴cos 2C- cos (A-B )cosC+2y=0,构造一元二次方程x 2- cos (A-B )x+2y=0,则cosC 是一元二次方程的根,由cosC 是实数知:△= cos 2(A-B )-8y ≥0,即8y ≤cos 2(A-B )≤1,∴81≤y ,故应选B 。
训练11 三角函数(一)一、选择题(方法:直接选择法、特殊化法、估算选择法、特征选择法、数形结合法、结论选择法) 1.(2009海南宁夏理,5).有四个关于三角函数的命题:1p :∃x ∈R, 2sin 2x +2cos 2x =122p : ∃x 、y ∈R, sin(x-y)=sinx-siny3p : ∀x ∈[]0,π=sinx 4p : sinx=cosy ⇒x+y=2π其中假命题的是A .1p ,4p B.2p ,4p C.1p ,3p D.2p ,4p 2.(2010浙江理)(4)设02x π<<,则“2sin 1x x <”是“sin 1x x <”的 (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件(C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件 3.(2009北京理)“2()6k k Z παπ=+∈”是“1cos 22α=”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 4.(2010福建理)1.cos13计算sin43cos 43-sin13的值等于( )A .12B C D 5.(2010全国卷2文)(3)已知2sin 3α=,则()cos -2πα=(A )(B )19-(C )19(D 6.(2008海南、宁夏)23sin 702cos 10-=-( )A .12B .2C .2D .27.(2010全国卷1理)(2)记cos(80)k -︒=,那么tan100︒=A.kB. -k8.(2010届昆明一中三次月考理)已知tan 2α=,则cos sin cos sin αααα+=-A .-3B .3C .2D .-29.(2009辽宁文,8)已知tan 2θ=,则22sin sin cos 2cos θθθθ+-=( )A.43-B.54C.34-D.4510.(2009全国II 文,4) 已知ABC ∆中,12cot 5A =-, 则cos A =A. 1213B.513C.513-D. 1213-11.(2006年湖北)若△ABC 的内角A 满足322sin =A ,则sin cos A A +=( )A.315 B. 315- C. 35 D. 35-12.(2005全国I )在ABC ∆中,已知C BA sin 2tan =+,给出以下四个论断: ①1cot tan =⋅B A②2sin sin 0≤+<B A③1cos sin 22=+B A④C B A 222sin cos cos =+其中正确的是( )A.①③B.②④C.①④D.②③二、填空题(策略:快--运算要快;稳--变形要稳;全--答案要全;细--审题要细。
第2章 函数概念与基本初等函数Ⅰ §2.1.1 函数的概念和图象重难点:在对应的基础上理解函数的概念并能理解符号“y=f (x )”的含义,掌握函数定义域与值域的求法; 函数的三种不同表示的相互间转化,函数的解析式的表示,理解和表示分段函数;函数的作图及如何选点作图,映射的概念的理解.考纲要求:①了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;②在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数;③了解简单的分段函数,并能简单应用;经典例题:设函数f (x )的定义域为[0,1],求下列函数的定义域: (1)H (x )=f (x2+1);(2)G (x )=f (x+m )+f (x -m )(m >0).当堂练习:1. 下列四组函数中,表示同一函数的是( ) A.(),()f x x g x ==B.2(),()f x x g x ==C .21(),()11x f x g x x x -==+- D.()()f x g x ==2函数()y f x =的图象与直线x a =交点的个数为( )A .必有一个B .1个或2个C .至多一个D .可能2个以上3.已知函数1()1f x x =+,则函数[()]f f x 的定义域是( )A .{}1x x ≠ B .{}2x x ≠- C .{}1,2xx ≠-- D .{}1,2x x ≠-4.函数1()1(1)f x x x =--的值域是( )A .5[,)4+∞B .5(,4-∞C . 4[,)3+∞D .4(,]3-∞ 5.对某种产品市场产销量情况如图所示,其中:1l 表示产品各年年产量的变化规律;2l 表示产品各年的销售情况.下列叙述: ( ) (1)产品产量、销售量均以直线上升,仍可按原生产计划进行下去;(2)产品已经出现了供大于求的情况,价格将趋跌;(3)产品的库存积压将越来越严重,应压缩产量或扩大销售量;(4)产品的产、销情况均以一定的年增长率递增.你认为较合理的是()A .(1),(2),(3)B .(1),(3),(4)C .(2),(4)D .(2),(3)6.在对应法则,,,x y y x b x R y R→=+∈∈中,若25→,则2-→ , →6.7.函数()f x 对任何x R +∈恒有1212()()()f x x f x f x ⋅=+,已知(8)3f =,则)f = .8.规定记号“∆”表示一种运算,即a b a b a b R+∆=+∈,、. 若13k ∆=,则函数()fx k x =∆的值域是___________.9.已知二次函数f(x)同时满足条件: (1) 对称轴是x=1; (2) f(x)的最大值为15;(3) f(x)的两根立方和等于17.则f(x)的解析式是 .10.函数2522y x x =-+的值域是 .11. 求下列函数的定义域 : (1)()121x f x x =-- (2)(1)()x f x x x+=-12.求函数y x =13.已知f(x)=x2+4x+3,求f(x)在区间[t,t+1]上的最小值g(t)和最大值h(t).14.在边长为2的正方形ABCD 的边上有动点M ,从点B 开始,沿折线BCDA 向A 点运动,设M 点运动的距离为x ,△ABM 的面积为S . (1)求函数S=的解析式、定义域和值域; (2)求f[f(3)]的值.第2章 函数概念与基本初等函数Ⅰ§2.1.2 函数的简单性质重难点:领会函数单调性的实质,明确单调性是一个局部概念,并能利用函数单调性的定义证明具体函数的单调性,领会函数最值的实质,明确它是一个整体概念,学会利用函数的单调性求最值;函数奇偶性概念及函数奇偶性的判定;函数奇偶性与单调性的综合应用和抽象函数的奇偶性、单调性的理解和应用;了解映射概念的理解并能区别函数和映射.考纲要求:①理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义;结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;并了解映射的概念;②会运用函数图像理解和研究函数的性质.经典例题:定义在区间(-∞,+∞)上的奇函数f (x )为增函数,偶函数g (x )在[0,+∞ )上图象与f (x )的图象重合.设a >b >0,给出下列不等式,其中成立的是 f (b )-f (-a )>g (a )-g (-b ) ②f (b )-f (-a )<g (a )-g (-b )③f (a )-f (-b )>g (b )-g (-a ) ④f (a )-f (-b )<g (b )-g (-a ) A .①④ B .②③ C .①③ D .②④ 当堂练习:1.已知函数f(x)=2x2-mx+3,当()2,x ∈-+∞时是增函数,当(),2x ∈-∞-时是减函数,则f(1)等于 ( )A .-3B .13C .7D .含有m 的变量2.函数()f x =是( )A . 非奇非偶函数B .既不是奇函数,又不是偶函数奇函数C . 偶函数D . 奇函数3.已知函数(1)()11f x x x =++-,(2)()f x =2()33f x x x =+(4)0()()1()R x Q f x x C Q ∈=∈⎧⎨⎩,其中是偶函数的有( )个A .1B .2C .3D .44.奇函数y=f (x )(x ≠0),当x ∈(0,+∞)时,f (x )=x -1,则函数f (x -1)的图象为 ()5.已知映射f:A →B,其中集合A={-3,-2,-1,1,2,3,4},集合B 中的元素都是A 中元素在映射f 下的象,且对任意的A a ∈,在B 中和它对应的元素是a,则集合B 中元素的个数是( )A .4B .5C .6D .76.函数2()24f x x tx t =-++在区间[0, 1]上的最大值g(t)是 .7. 已知函数f(x)在区间(0,)+∞上是减函数,则2(1)f x x ++与()34f 的大小关系是 .8.已知f(x)是定义域为R 的偶函数,当x<0时, f(x)是增函数,若x1<0,x2>0,且12x x <,则1()f x 和2()f x 的大小关系是 .9.如果函数y=f(x+1)是偶函数,那么函数y=f(x)的图象关于_________对称.10.点(x,y)在映射f作用下的对应点是22,若点A 在f 作用下的对应点是B(2,0),则点A 坐标是 .13. 已知函数2122()x x f x x++=,其中[1,)x ∈+∞,(1)试判断它的单调性;(2)试求它的最小值.14.已知函数2211()a f x aa x+=-,常数0>a 。
数学讲义之三角函数、解三角形【主干内容】1 1 21. 弧长公式:l I |r. 扇形面积公式:s扇形尹| r22. 三角函数的定义域:4. 同角三角函数的基本关系式:si^ tan sin2cos21cosk5. 诱导公式:把亍的三角函数化为的三角函数,概括为:“奇变偶不变,符号看象限”。
重要公式:cos() cos cos sin sin6•三角函数图象的作法:描点法及其特例一一五点作图法(正、余弦曲线)三点二线作图法(正切曲线)【注意!!!】本专题主要思想方法1. 等价变换。
熟练运用公式对问题进行转化,化归为熟悉的基本问题;2. 数形结合。
充分利用单位圆中的三角函数线及三角函数图象帮助解题;3. 分类讨论。
【题型分类】题型一:三角运算,要求熟练使用各种诱导公式、倍角公式等。
〖例1〗(10全国卷I文)cos300A.31-C1n .3B.— D. 2222C【命题意图】本小题主要考查诱导公式、特殊三角函数值等三角函数知识【解析】cos300cos36601cos602〖例2〗(10全国卷n文)已知sin2,则cos(x 2 )3A. JB.1C.1D V5D.3993【解析】B:本题考查了二倍角公式及诱导公式,•••SINA=2/3 , cos( 2 )cos2(12sin 2) -9〖例3〗(10福建文)计算12sin 22.5的结果等于()A.-B.豆C.D.迈2232【答案】B2故选B.【解原式=cos 45 - 51例4〗(10浙江文)函数f(x) sin2(2x -)的最小正周期是 ___________4最小正周期为2,本题主要考察了二倍角余弦公式的灵活运用,属容易题。
题型二:三角函数的图象:三角函数图象从“形”上反应了三角函数的性质。
是()D解析:对解析式进行降幕扩角,转化为f x】cos 4x —1,可知其2 2 21例1〗(10重庆文)下列函数中,周期为,且在[壬,?]上为减函数的是A. y sin(2x -)B. y cos(2x )C. y sin(x 【答案】AD.cos(x —)1例2〗(09浙江文)已知 a 是实数,则函数 f (x ) 1 a sin ax 的图象不可能1例3〗为得到y sin2x 的图象A.向左平移丸个长度单位12C.向左平移4个长度单位6分析:先统一函数名称,在根据平移的法则解决.B .向右平移个长度单位12D.向右平移士个长度单位6n解析:函数 y cos 2x sin 2x — —33 2sin 2xsin2 x512故要将函数y sin2x的图象向左平移丸个长度单位,选择答案A.121例4〗(10江西文)四位同学在同一个坐标系中分别选定了一个适当的区间,y sin(x ), y sin(x )各自作出三个函数y sin2x,63的图像如下,结果发现恰有一位同学作出的图像有错误,那么有错误的图像是 【答案】C【命题意图】考查三角函数的图像与性质•【解析】作出三个函数图像对比分析即可选择 Co2最小正周期为 -.3(I)求 的最小正周期.〖例6〗(11浙江文)已知函数 f(x) As in (§x ) , x R , A 0 ,0 -. y f (x)的部分图像,如图所示, P 、Q 分别为该图像的最高点和最低点,点P 的坐标为(1, A).(I)求f (x)的最小正周期及 (n)若点R 的坐标为(1,0),1例5〗(09重庆文)设函数f(x )2 2(sin x cos x) 2cos x( 0)的(n)若函数y g(x)的图像是由y f(x)的图像向右平移三个单位长度得到,求y g(x)的单调增区间.解:(I)2 2依题意得————,故2 3的最小正周期为由2k 2 解得三k3依题意得:5w 3x w 2k24 2 w x w k 4 3-(kZ) 寻(kZ)\故y g(x)的单调增区间为:拿的值;PRQ —,求A 的值.题型三:三角函数的最值: 最值是三角函数最为重要的内容之一, 其主要方法是利用正余弦函数的有界性,通过三角换元或者是其它的三角恒等变换转化问 题。
典型例题一例1下列图形中,满足唯一性的是().A.过直线外一点作与该直线垂直的直线B.过直线外一点与该直线平行的平面C.过平面外一点与平面平行的直线D.过一点作已知平面的垂线分析:本题考查的是空间线线关系和线面关系,对定义的准确理解是解本题的关键.要注意空间垂直并非一定相关.解:A.过直线外一点作与这条直线垂直的直线,由于并没有强调相交,所以这样的垂线可以作无数条.事实上这无数条直线还在同一个平面内,这个平面为该直线的一个垂面.B.过直线外一点可以作一条而且仅能作一条直线与该直线平行,但可以作无数个平面和该直线平行.C.过此点作平面内任一直线的平行线,这条平行线都平行于平面.所以过平面外一点与平面平行的直线应有无数条.D.过一点作已知平面的垂线是有且仅有一条.假设空间点A、平面α,过点A有两条直线AB、AC都垂直于α,由于AB、AC为相交直线,不妨设AB、AC所确定的平面为β,α与β的交线为l,则必有lAC⊥,又由于AB、AC、l都在平面βAB⊥,l内,这样在β内经过A点就有两条直线和直线l垂直,与平面几何中经过一点有县仅有一条直线与已知直线垂直相矛盾.故选D.说明:有关“唯一性”结论的问题,常用反证法,或者借助于其它已证明过的唯一性命题来证明.在本书中,过一点作已知平面的垂线有且仅有一条,同时,过一点作已知直线的垂面也是有且仅有一个.它们都是“唯一性”命题,在空间作图题中常常用到.典型例题二例2已知下列命题:(1)若一直线垂直于一个平面的一条斜线,则该直线必垂直于斜线在这个平面内的射影;(2)平面内与这个平面的一条斜线垂直的直线互相平行;(3)若平面外的两条直线,在这个平面上的射影互相垂直,则这两条直线互相垂直;(4)若两条直线互相垂直,且其中的一条平行一个平面,另一条是这个平面的斜线,则这两条直线在这个平面上的射影互相垂直.上述命题正确的是().A.(1)、(2)B.(2)、(3)C.(3)、(4)D.(2)、(4)分析:本题考查的三垂线定理及其逆定理的简单应用.应用这两个定理时要特别注意“平面内”这一条件,同时要注意各种不同位置的两定理的基本图形及其变式图形.解:(1)已知直线不一定在平面内,所以不能用三垂线逆定理来判断垂直关系;(2)平面内与这个平面的一条斜线垂直的直线必定与斜线在平面内的射影垂直,所以它们之间也平行;(3)根据三垂线定理可证明直线与另一直线的射影垂直,但不能进一步说明直线和直线垂直;(4)根据三垂线定理的逆定理和空间两直线所成角的概念,不难证明此命题的正确性. 故选D . 说明:(3)中若一直线与另一直线的射影垂直,则有另一直线必与这一直线的射影垂直.如在正方体1111D C B A ABCD -中,F E 、分别为棱1AA 和1BB 上的点,G 为棱BC 上的点,且1BB EF ⊥,EG FC ⊥1,求FG D 1∠.典型例题三例3 如图,在正方体1111D C B A ABCD -中,E 是1BB 的中点,O 是底面正方形ABCD 的中心,求证:⊥OE 平面1ACD .分析:本题考查的是线面垂直的判定方法.根据线面垂直的判定方法,要证明⊥OE 平面1ACD ,只要在平面1ACD 内找两条相交直线与OE 垂直.证明:连结D B 1、D A 1、BD ,在△BD B 1中, ∵O E 、分别是B B 1和DB 的中点, ∴D B EO 1//. ∵⊥11A B 面D D AA 11,∴1DA 为1DB 在面D D AA 11内的射影. 又∵D A AD 11⊥, ∴11DB AD ⊥.同理可证,C D D B 11⊥.又∵111D CD AD = ,1AD 、⊂C D 1面1ACD , ∴⊥D B 1平面1ACD . ∵EO D B //1, ∴⊥EO 平面1ACD .另证:连结CE AE 、,O D 1,设正方体1DB 的棱长为a ,易证CE AE =. 又∵OC AO =, ∴AC OE ⊥.在正方体1DB 中易求出:a a a DODD O D 2622222211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=,a a a OBBEOE 232222222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛=+=, ()a a aEB B D E D 232222212111=⎪⎭⎫⎝⎛+=+=.∵21221E D OE O D =+,∴OE O D ⊥1.∵O AC O D = 1,O D 1、⊂AC 平面1ACD , ∴⊥OE 平面1ACD .说明:要证线面垂直可找线线垂直,这是立体几何证明线面垂直时常用的转化方法.在证明线线垂直时既要注意三垂线定理及其逆定理的应用,也要注意有时是从数量关系方面找垂直,即勾股定理或余弦定理的应用.典型例题四例4 如图,在△ABC 中,90=∠B ,⊥SA 平面ABC ,点A 在SB 和SC 上的射影分别为N M 、,求证:SC MN ⊥.分析:本题考查的仍是线面垂直的判定和性质定理,以及线线垂直和线面垂直相互转化思想.欲证MN SC ⊥,可证⊥SC 面AMN ,为此须证AN SC ⊥,进而可转化为证明⊥AN 平面SBC ,而已知SB AN ⊥,所以只要证BC AN ⊥即可.由于图中线线垂直、线面垂直关系较多,所以本题也可以利用三垂线定理和逆定理来证线线垂直.证明:∵⊥SA 面ABC ,⊂BC 平面ABC , ∴BC SA ⊥.∵90=∠B ,即BC AB ⊥,A SA BA = , ∴⊥BC 平面SAB . ∵⊂AN 平面SAB .∴AN BC ⊥.又∵SB AN ⊥,B BC SB = , ∴⊥AN 平面SBC . ∵⊂SC 平面SBC , ∴SC AN ⊥,又∵SC AM ⊥,A AN AM = ,∴⊥SC 平面AMN . ∵⊂MN 平面AMN . ∴MN SC ⊥.另证:由上面可证⊥AN 平面SBC . ∴MN 为AM 在平面SBC 内的射影. ∵SC AM ⊥, ∴SC MN ⊥.说明:在上面的证题过程中我们可以看出,证明线线垂直常转化为证明线面垂直,而证明线面垂直又转化为证明线线垂直.立体几何中的证明常常是在这种相互转化的过程中实现的.本题若改为下题,想想如何证:已知⊥SA ⊙O 所在平面,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上任意一点(C 与B A 、不重合).过点A 作SB 的垂面交SB 、SC 于点N M 、,求证:SC AN ⊥.典型例题五例5 如图,AB 为平面α的斜线,B 为斜足,AH 垂直平面α于H 点,BC 为平面α内的直线,θ=∠ABH ,α=∠HBC ,β=∠ABC ,求证:θαβcos cos cos ⋅=. 分析:本题考查的是线面角的定义和计算.要证明三个角余弦值之间关系,可考虑构造直角三角形,在直角三角形中求出三个角的余弦值,再代入验证证明,其中构造直角三角形则需要用三垂线定理或逆定理.证明:过H 点作HD 垂直BC 于D 点,连AD . ∵α⊥AH ,∴AD 在平面α内射影为HD . ∵HD BC ⊥,α⊂BC , ∴AD BC ⊥.在Rt △ABH 中有:BA BH =θcos ① 在Rt △BHD 中有:BH BD =αcos ② 在Rt △ABD 中有:BABD =βcos ③由①、②、③可得:αθβcos cos cos ⋅=.说明:由此题结论易知:斜线与平面所成的角,是这条斜线和这个平面内的直线所成的一切角中最小的角.若平面的斜线与平面所成角为θ,则斜线与平面内其它直线所成角β的范围为⎥⎦⎤⎢⎣⎡2πθ,.典型例题六例6 如图,已知正方形ABCD 边长为4,⊥CG 平面ABCD ,2=CG ,F E 、分别是AD AB 、中点,求点B 到平面GEF 的距离.分析:此题是1991年高考题,考查了直线与直线、直线与平面等位置关系以及逻辑推理和空间想像能力.本题是求平面外一点到平面的距离,可用转移法将该点到平面的距离转化为求另一点到该平面的距离.为此要寻找过点B 与平面GEF 平行的直线,因为与平面平行的直线上所有点到平面的距离相等.证明:连结AC BD 、,EF 和BD 分别交AC 于O H 、,连GH ,作GH OK ⊥于K .∵ABCD 为正方形,F E 、分别为AD AB 、的中点,∴BD EF //,H 为AO 中点. ∵EF BD //,⊄BD 平面GFE , ∴//BD 平面GFE .∴BD 与平面GFE 的距离就是O 点到平面EFG 的距离. ∵AC BD ⊥,∴AC EF ⊥.∵⊥GC 面ABCD ,∴EF GC ⊥. ∵C AC GC = ,∴⊥EF 平面GCH . ∵⊂OK 平面GCH , ∴OK EF ⊥.又∵GH OK ⊥,H EF GH = , ∴⊥OK 平面GEF .即OK 长就是点B 到平面GEF 的距离. ∵正方形边长为4,2=CG , ∴24=AC ,2=HO ,23=HC .在Rt △HCG 中,2222=+=CGHCHG .在Rt △GCH 中,11112=⋅=HGGC HO OK .说明:求点到平面的距离常用三种方法:一是直接法.由该点向平面引垂线,直接计算垂线段的长.用此法的关键在于准确找到垂足位置.如本题可用下列证法:延长CB 交FE 的延长线于M ,连结GM ,作ME BP ⊥于P ,作CG BN //交MG 于N ,连结PN ,再作PNBH平面GFE,BH长即为B点到平面EFG的距离.二是转BH⊥于H,可得⊥移法.将该点到平面的距离转化为直线到平面的距离.三是体积法.已知棱锥的体积和底面的面积.求顶点到底面的距离,可逆用体积公式.典型例题七例7如图所示,直角ABC∆所在平面外一点S,且SCSA==.SB(1)求证:点S与斜边AC中点D的连线SD⊥面ABC;(2)若直角边BCBA=,求证:BD⊥面SAC.分析:由等腰三角形底边上的中线得到线线垂直,从而得到线面垂直.证明:(1)在等腰SACSD⊥.∆中,D为AC中点,∴AC取AB中点E,连DE、SE.∵BCDE⊥.BC⊥,∴ABED//,AB又ABAB⊥.SE⊥,∴AB⊥面SED,∴SD∴SD⊥面ABC(AB、AC是面ABC内两相交直线).(2)∵BCBD⊥.BA=,∴AC又∵SD⊥面ABC,∴BDSD⊥.∵D,∴BD⊥面SAC.SD=AC说明:证明线面垂直的关键在于寻找直线与平面内的两条相交直线垂直.寻找途径可由等腰三角形底边上的中线与底边垂直,可由勾股定理进行计算,可由线面垂直得线线垂直等.典型例题八例8如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.已知:b⊥b.a.求证:α⊥a//,α分析:由线面垂直的判定定理知,只需在α内找到两条相交直线与b垂直即可.证明:如图所示,在平面α内作两条相交直线m、n.∵αa⊥.a⊥,n⊥a,∴m又∵ab⊥.b//,从而有mb⊥,n由作图知m 、n 为α内两条相交直线. ∴α⊥b . 说明:本题的结论可以作为判定线面垂直的依据,即当要证的直线与平面的垂直关系不明确或不易证出时,可以考虑证明与已知直线平行的直线与平面垂直.典型例题九例9 如图所示,已知平面α 平面β=EF ,A 为α、β外一点,α⊥AB 于B ,β⊥AC 于C ,α⊥CD 于D .证明:EF BD ⊥.分析:先证A 、B 、C 、D 四点共面,再证明EF ⊥平面ABCD ,从而得到EF BD ⊥. 证明:∵α⊥AB ,α⊥CD ,∴CD AB //. ∴A 、B 、C 、D 四点共面.∵α⊥AB ,β⊥AC ,EF =βα ,∴EF AB ⊥,EF AC ⊥.又A AC AB = ,∴EF ⊥平面ABCD . ∴BD EF ⊥.说明:与线面平行和线线平行交替使用一样,线面垂直和线线垂直也常互为条件和结论.即要证线面垂直,先找线线垂直;要证线线垂直,先找线面垂直.本题证明“A 、B 、C 、D 四点共面”非常重要,仅由EF ⊥平面ABC ,就断定BD EF ⊥,则证明是无效的.典型例题十例10 平面α内有一半圆,直径AB ,过A 作SA ⊥平面α,在半圆上任取一点M ,连SM 、SB ,且N 、H 分别是A 在SM 、SB 上的射影.(1)求证:SB NH ⊥;(2)这个图形中有多少个线面垂直关系? (3)这个图形中有多少个直角三角形? (4)这个图形中有多少对相互垂直的直线?分析:注意利用直线与直线、直线与平面垂直的有关知识进行判断.(1)证明:连AM 、BM .如上图所示,∵AB 为已知圆的直径,∴BM AM ⊥. ∵SA ⊥平面α,α⊂BM ,∴MB SA ⊥. ∵A SA AM = ,∴BM ⊥平面SAM .∵AN ⊂平面SAM ,∴AN BM ⊥.∵SM AN ⊥于N ,M SM BM = ,∴AN ⊥平面SMB .∵SB AH ⊥于H ,且NH 是AH 在平面SMB 的射影,∴SB NH ⊥.解(2):由(1)知,SA ⊥平面AMB ,BM ⊥平面SAM ,AN ⊥平面SMB . ∵AH SB ⊥且HN SB ⊥,∴SB ⊥平面ANH , ∴图中共有4个线面垂直关系.(3)∵SA ⊥平面AMB ,∴SAB ∆、SAM ∆均为直角三角形. ∵BM ⊥平面SAM ,∴BAM ∆、BMS ∆均为直角三角形.∵AN ⊥平面SMB ,∴ANS ∆、ANM ∆、ANH ∆均为直角三角形.∵SB ⊥平面ANH ,∴SHA ∆、BHA ∆、SHN ∆、BHN ∆均为直角三角形. 综上,图中共有11个直角三角形.(4)由SA ⊥平面AMB 知,AM SA ⊥,AB SA ⊥,BM SA ⊥. 由BM ⊥平面SAM 知,AM BM ⊥,SM BM ⊥,AN BM ⊥. 由AN ⊥平面SMB 知,SM AN ⊥,SB AN ⊥,NH AN ⊥. 由SB ⊥平面ANH 知,AH SB ⊥,HN SB ⊥. 综上,图中共有11对互相垂直的直线.说明:为了保证(2)(3)(4)答案不出错,首先应找准(2)的答案,由“线⊥面”可得到“线⊥面内线”,当“线⊥面内线”且相交时,可得到直角三角形;当“线⊥面内线”且不相交时,可得到异面且垂直的一对直线.典型例题十一例11 如图所示,︒=∠90BAC .在平面α内,PA 是α的斜线,︒=∠=∠60PAC PAB .求PA 与平面α所成的角.分析:求PA 与平面α所成角,关键是确定PA 在平面α上射影AO 的位置.由PAC PAB ∠=∠,可考虑通过构造直角三角形,通过全等三角形来确定AO 位置,构造直角三角形则需用三垂线定理.解:如图所示,过P 作α⊥PO 于O .连结AO ,则AO 为AP 在面α上的射影,PAO ∠为PA 与平面α所成的角. 作AC OM ⊥,由三重线定理可得AC PM ⊥. 作AB ON ⊥,同理可得AB PN ⊥.由PAC PAB ∠=∠,︒=∠=∠90PNA PMA ,PA PA =, 可得PMA ∆≌PNA ∆,∴PN PM =.∵OM 、ON 分别为PM 、PN 在α内射影,∴ON OM =. 所以点O 在BAC ∠的平分线上.设a PA =,又︒=∠60PAM ,∴a AM 21=,︒=∠45OAM ,∴a AM AO 222==.在POA ∆中,22cos ==∠PAAO PAO ,∴︒=∠45PAO ,即PA 与α所成角为︒45. 说明:(1)本题在得出PA 在面α上的射影为BAC ∠的平分线后,可由公式βαθcos cos cos ⋅=来计算PA 与平面α所成的角,此时︒==∠60θPAC ,α=∠PAO ,︒==∠45βCAO .(2)由PA 与平面α上射影为BAC ∠平分线还可推出下面结论:四面体ABC P -中,若PAC PAB ∠=∠,PBC PBA ∠=∠,则点A 在面ABC 上的射影为ABC ∆的内心.典型例题十二例12 如图所示,在平面β内有ABC ∆,在平面β外有点S ,斜线AC SA ⊥,BC SB ⊥,且斜线SA 、SB 分别与平面β所成的角相等,设点S 与平面β的距离为cm 4,BC AC ⊥,且cm AB 6=.求点S 与直线AB 的距离.分析:由点S 向平面β引垂线,考查垂足D 的位置,连DB 、DA ,推得AC DA ⊥,BC DB ⊥,又︒=∠90ACB ,故A 、B 、C 、D 为矩形的四个顶点.解:作SD ⊥平面β,垂足为D ,连DA 、DB .∵AC SA ⊥,BC DB ⊥,∴由三垂线定理的逆定理,有:AC DA ⊥,BC DB ⊥, 又BC AC ⊥,∴ACBD 为矩形.又∵SB SA =,∴DB DA =,∴ACBD 为正方形, ∴AB 、CD 互相垂直平分.设O 为AB 、CD 的交点,连结SO ,根据三垂线定理,有AB SO ⊥,则SO 为S 到AB 的距离.在SOD Rt ∆中,cm SD 4=,cm AB DO 321==,∴cm SO 5=.因此,点S 到AB 的距离为cm 5.说明:由本例可得到点到直线距离的作法:(1)若点、直线在确定平面内,可直接由点向直线引垂线,这点和垂足的距离即为所求. (2)若点在直线所在平面外,可由三垂线定理确定:由这点向平面引垂线得垂足,由垂足引直线的垂线得斜足,则这点与斜足的距离为点到直线的距离.(3)处理距离问题的基本步骤是:作、证、算,即作出符合要求的辅助线,然后证明所作距离符合定义,再通过解直角三角形进行计算.典型例题十三例13 如图,ABCD 是正方形,SA 垂直于平面ABCD ,过A 且垂直于SC 的平面交SB 、SC 、SD 分别于点E 、F 、G ,求证:SB AE ⊥,SD AG ⊥.分析:本题考查线面垂直的判定与性质定理,以及线线垂直和线面垂直相互转化的思想.由于图形的对称性,所以两个结论只需证一个即可.欲证SB AE ⊥,可证⊥AE 平面SBC ,为此须证BC AE ⊥、SC AE ⊥,进而转化证明⊥BC 平面SAB 、⊥SC 平面AEFG .证明:∵SA ⊥平面ABCD ,⊂BC 平面ABCD , ∴BC SA ⊥.又∵ABCD 为正方形, ∴AB BC ⊥.∴⊥BC 平面ASB . ∵⊂AE 平面ASB , ∴AE BC ⊥.又∵⊥SC 平面AEFG , ∴AE SC ⊥.∴⊥AE 平面SBC . 又∵⊂SB 平面SBC ,∴SB AE ⊥,同理可证SD AG ⊥.说明:(1)证明线线垂直,常用的方法有:同一平面内线线垂直、线面垂直的性质定理,三垂线定理与它的逆定理,以及与两条平行线中一条垂直就与另一条垂直.(2)本题的证明过程中反复交替使用“线线垂直”与“线面垂直”的相互联系,充分体现了数学化思想的优越性.典型例题十四例14 如图,求证:如果一个角所在平面外一点到角的两边距离相等,那么这一点在平面内的射影在这个角的平分线上.已知:BAC ∠在平面α内,点α∉P ,AB PE ⊥,AC PF ⊥,α⊥PO ,垂足分别是E 、F 、O ,PF PE =.求证:CAO BAO ∠=∠.证明:∵α⊥PO ,∴OE 为PE 在α内的射影. ∵PE AB ⊥,α平面⊂AB ,∴OE AB ⊥.同理可证:OF AC ⊥.又∵α⊥PO ,PF PE =,OF OE =, ∴CAO BAO ∠=∠.说明:本题是一个较为典型的题目,与此题类似的有下面命题:从一个角的顶点引这个角所在平面的斜射线,使斜射线和这个角两边的夹角相等,则斜射线在平面内的射影,是这个角的平分线所在的直线.由此结论和上一个例题很容易求解下面这道题:已知︒=∠90ACB ,S 为平面ACB 外一点,︒=∠=∠60SCB SCA ,求SC 与平面ACB 所成角.典型例题十五例15 判断题:正确的在括号内打“√”号,不正确的打“×”号. (1)一条直线和一个平面平行,它就和这个平面内的任何直线平行.( ) (2)如果一条直线垂直于平面内的无数条直线,那么这条直线和这个平面垂直.( ) (3)垂直于三角形两边的直线必垂直于第三边.( )(4)过点A 垂直于直线a 的所有直线都在过点A 垂直于α的平面内.( )(5)如果三条共点直线两两垂直,那么其中一条直线垂直于另两条直线确定的平面.( )解:(1)直线与平面平行,则直线与平面内的直线的位置关系不外乎有两种①平行 ②异面,因此应打“×”号(2)该命题的关键是这无数条直线具有怎样的位置关系.①若为平行,则该命题应打“×”号;若为相交,则该命题应打“√”,正是因为这两种情况可能同时具备,因此,不说明面内无这数条线的位置关系,则该命题应打“×”号.(3)垂直于三角形两边的直线必垂直于三角形所在的平面,由线面垂直定义的逆用,则该直线必垂直于三角形的第三边,∴该命题应打“√”.(4)前面介绍了两个命题,①过一点有且只有一个平面与已知直线垂直,②过一点有且只有一条直线与已知平面垂直,根据第一个命题知:过点A 垂直于直线a 的平面惟一,因此,过点A 且与直线a 垂直的直线都在过点A 且与直线a 垂直的平面内,∴该命题应打“√”号.(5)三条共点直线两两垂直,设为a ,b ,c 且a ,b ,c 共点于O ,∵b a ⊥,c a ⊥,0=c b ,且b ,c 确定一平面,设为α,则α⊥a ,同理可知b 垂直于由a ,c 确定的平面,c 垂直于由了确定的平面, ∴该命题应打“√”号. 说明:本题是利用直线和平面垂直的定义及判定定理等知识来解答的问题.解答此类问题必须作到:概念清楚、问题理解透彻、相关知识能灵活运用.典型例题十六例16 如图,已知空间四边形ABCD 的边AC BC =,BD AD =,引CD BE ⊥,E 为垂足,作BE AH ⊥于H ,求证:BCD AH 平面⊥.分析:若证BCD AH 平面⊥,只须利用直线和平面垂直的判定定理,证AH 垂直平面BCD 中两条相交直线即可.证明:取AB 中点F ,连CF 、DF , ∵BC AC =,∴AB CF ⊥.又∵BD AD =,∴AB DF ⊥,∴CDF AB 平面⊥, 又CDF CD 平面⊂,∴AB CD ⊥又BE CD ⊥,∴ABE CD 平面⊥,AH CD ⊥, 又BE AH ⊥,∴BCD AH 平面⊥.典型例题十七例17 如果平面α与α外一条直线a 都垂直b ,那么α//a . 已知:直线α⊄a ,b a 直线⊥,α⊥b .求证:α//a .分析:若证线面平行,只须设法在平面α内找到一条直线'a ,使得'//a a ,由线面平行判定定理得证.证明:(1)如图,若a 与b 相交,则由a 、b 确定平面β,设'a =αβ .αααβαα////,,'''''a a a a a ab a a b ab a b ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊥⊥⇒⎭⎬⎫⊂⊥又∵. (2)如图,若a 与b 不相交,则在a 上任取一点A ,过A 作b b //',a 、'b 确定平面β,设'a =αβ .αααβααα////,,////'''''''''''a a a a a a ab a b a b b b a b a b b b b ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊂⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⊂⊥⇒⎭⎬⎫⊥⊥⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂⊥⇒⎭⎬⎫⊥又又∵又∵. 典型例题十八例18 如图,已知在ABC ∆中,︒=∠60BAC ,线段A B C AD 平面⊥,DBC AH 平面⊥,H 为垂足.求证:H 不可能是DBC ∆的垂心.分析:根据本题所证结论,可采用反证法予以证明.证明:如图所示,假设H 是DBC ∆的垂心,则DC BH ⊥. ∵DBC AH 平面⊥,∴AH DC ⊥,∴ABH DC 平面⊥,∴DC AB ⊥. 又∵ABC DA 平面⊥,∴DA AB ⊥, ∴DAC AB 平面⊥,∴AC AB ⊥,这与已知︒=∠60BAC 矛盾, ∴假设不成立,故H 不可能是DBC ∆的垂心.说明:本题只要满足︒≠∠90BAC ,此题的结论总成立.不妨给予证明.典型例题十九例19 在空间,下列哪些命题是正确的( ). ①平行于同一条直线的两条直线互相平行 ②垂直于同一条直线的两条直线互相平行 ③平行于同一个平面的两条直线互相平行 ④垂直于不一个平面的两条直线互相平行 A .仅②不正确 B .仅①、④正确 C .仅①正确 D .四个命题都正确分析:①该命题就是平行公理,即课本中的公理4,因此该命题是正确的;②如图,直线a ⊥平面α,α⊂b ,α⊂c ,且A c b = ,则b a ⊥,c a ⊥,即平面α内两条直交直线b ,c 都垂直于同一条直线a ,但b ,c 的位置关系并不是平行.另外,b ,c 的位置关系也可以是异面,如果把直线b 平移到平面α外,此时与a 的位置关系仍是垂直,但此时,b ,c 的位置关系是异面.③如图,在正方体1111D C B A ABCD -中,易知A B C D B A 平面//11,ABCD D A 平面//11,但11111A D A B A = ,因此该命题是错误的.④该命题是线面垂直的性质定理,因此是正确的. 综上可知①、④正确. ∴应选B .典型例题二十例20 设a ,b 为异面直线,AB 为它们的公垂线 (1)若a ,b 都平行于平面α,则α⊥AB ;(2)若a ,b 分别垂直于平面α、β,且c =βα ,则c AB //.分析:依据直线和平面垂直的判定定理证明α⊥AB ;证明线与线的平行,由于此时垂直的关系较多,因此可以考虑利用线面垂直的性质证明c AB //.图1 图2证明:(1)如图1,在α内任取一点P ,设直线a 与点P 确定的平面与平面α的交线为'a , 设直线b 与点P 确定的平面与平面α的交线为'b∵α//a ,α//b ,∴'//a a ,'//b b又∵a AB ⊥,b AB ⊥,∴'a AB ⊥,'b AB ⊥, ∴α⊥AB .(2)如图2,过B 作α⊥'BB ,则a BB //', 则'BB AB ⊥又∵b AB ⊥,∴AB 垂直于由b 和'BB 确定的平面.∵β⊥b ,∴c b ⊥,α⊥'BB ,∴c BB ⊥'.∴c 也垂直于由'BB 和b 确定的平面.故AB c //.说明:由第(2)问的证明可以看出:利用线面垂直的性质证明线与线的平行,其关键是构造出平面,使所证线皆与该平面垂直.如题中,通过作出辅助线'BB ,构造出平面,即由相交直线b 与'BB 确定的平面.然后借助于题目中的其他垂直关系证得.典型例题二十一例21 如图,在正方体1111D C B A ABCD -中,EF 为异面直线D A 1与AC 的公垂线,求证:1//BD EF .分析:证明1//BD EF ,构造与EF 、1BD 都垂直的平面是关键.由于EF 是AC 和D A 1的公垂线,这一条件对构造线面垂直十分有用.证明:连结11C A ,由于11//C A AC ,AC EF ⊥, ∴11C A EF ⊥.又D A EF 1⊥,1111A C A D A = , ∴D C A EF 11平面⊥. ①∵11111D C B A BB 平面⊥,111111D C B A C A 平面⊂, ∴111C A BB ⊥.∵四边形1111D C B A 为正方形, ∴1111D B C A ⊥,1111B BB D B = , ∴D D BB C A 1111平面⊥,而D D BB BD 111平面⊂,∴111BD C A ⊥. 同理11BD DC ⊥,1111C C A DC = , ∴D C A BD 111平面⊥. ② 由①、②可知:1//BD EF .典型例题二十二例22 如图,已知P 为ABC ∆外一点,PA 、PB 、PC 两两垂直,a PC PB PA ===,求P 点到平面ABC 的距离.分析:欲求点到平面的距离,可先过点作平面的垂线,进一步求出垂线段的长. 解:过P 作ABC PO 平面⊥于O 点,连AO 、BO 、CO , ∴AO PO ⊥,BO PO ⊥,CO PO ⊥ ∵a PC PB PA ===,∴PAO ∆≌PBO ∆≌PCO ∆, ∴OC OB OA ==, ∴O 为ABC ∆的外心.∵PA 、PB 、PC 两两垂直, ∴a CA BC AB 2===,ABC ∆为正三角形,∴a AB AO 3633==,∴a AOPA PO 3322=-=.因此点P 到平面ABC 的距离a 33.说明:(1)求点到平面距离的基本程序是:首先找到或作出要求的距离;然后使所求距离在某一个三角形中;最后在三角形中根据三角形的边角关系求出距离.(2)求距离问题转化到解三角形有关问题后,在三角形中求距离常常用到勾股定理、正弦定理、余弦定理及有关三角函数知识.(3)点到平面距离是立体几何中一个重要内容,高考命题中出现较多,应充分注意,除了上面提到方法之外,还有其他一些方法,比如以后学习的等积法,希望同学们在学习过程不断总结.典型例题二十三例23 如图,已知在长方体1111D C B A ABCD -中,棱51=AA ,12=AB ,求直线11C B 和平面11BCD A 的距离.分析:求线面距离,其基本方法是在线上选一点,作出点面距,距离然后根据求点面距的有关方法求解.解:如图,∵BC C B //11,且1111BCD A C B 平面⊄,11BCD A BC 平面⊂, ∴1111//BCD A C B 平面.从而点1B 到平面11BCD A 的距离即为所求. 过点1B 作B A E B 11⊥于E ,∵11ABB A BC 平面⊥,且B B AA E B 111平面⊂, ∴E B BC 1⊥. 又B B A BC =1 , ∴111BCD A E B 平面⊥. 即线段E B 1的长即为所求, 在B B A Rt 11∆中,13601251252211111=+⨯=⋅=BA BB B A E B ,∴直线11C B 到平面11BCD A 的距离为1360.说明:本题考查长方体的性质,线面距离的概念等基础知识以及计算能力和转化的数学思想,解答本题的关键是把线面距离转化为点面距离,进而转化为点线距离,再通过解三角形求解,这种转化的思想非常重要,数学解题的过程就是将复杂转化为简单,将未知转化为已知,从而求解.典型例题二十四例24 AD 、BC 分别为两条异面直线上的两条线段,已知这两条异面直线所成的角为︒30,cm AD 8=,BC AB ⊥,BC DC ⊥.求线段BC 的长.分析:首先依据题意,画出图形,利用平移,将异面直线AD 、BC 所成的角、垂直关系转化到某一个或某几个平面内,应用平面几何有关知识计算出BC 之长.解:如图,在平面α内,过A 作BC AE //,过C 作AB CE //,两线交于E . ∵BC AE //,∴DAE ∠就是AD 、BC 所成的角, ︒=∠30DAE .∵BC AB ⊥,∴四边形ABCE 是矩形.连DE ,∵CD BC ⊥,CE BC ⊥,且C CE CD = , ∴CDE BC 平面⊥.∵BC AE //,∴CDE AE 平面⊥.∵CDE DE 平面⊂,∴DE AE ⊥. 在AED Rt ∆中,得34=AE ,∴)(34cm AE BC ==.说明:解决空间问题,常常将空间关系转化一个或几个平面上来,只有将空间问题归化到平面上来,才能应用平面几何知识解题,而平移变换是转化的重要手段.。